Разработка и выработка карьерного поля

1. Краткая геологическая характеристика месторождения

Михайловское железорудное месторождение приурочено к центральной части (Веретенинский участок) Михайловского узла магнитных аномалий, представленных на севере- Рясниковской, на юге – Остаповской полосами железистых кварцитов.

В строении месторождения принимают участие образования двух структурных ярусов: верхнего, сложенного породами осадочного чехла, средней мощностью 100-120м, и нижнего, представленного сложно- дислоцированными породами нижнего протерозоя, курская и оскольская серии. Первая включает стойленскую (PR₁¹ st)  и коробковскую (PR₁¹ kr) свиты, вторая  - курбакинскую ( PR₁²кв) и роговскую свиту (PR₁²гд).

Объектом разработки являются железистые кварциты и богатые руды центрального участка (Веритенинская залежь), площадь, ограниченная проектным контуром отработки, сложена образованиями  ниже-карбонской подсвиты (PR₁¹kr). В составе последней по веретенинскому составу, структурно - текстурным  особенностям выделяются четыре пачки.

Геологическое строение Михайловского месторождения усложнено широким развитием процессов окисления в железистых кварцитах двух морфологических типов: площадного и линейного, на отдельных участках сочетающихся вместе. Площадная кора выветривания имеет повсеместное развитие, мощность ее колеблется от10  до 100 м.

Верхней границей богатых руд остаточного типа является поверхность докембрийских образований, отличающихся простой формой и субгоризонтальным залеганием. Подошва рудных тел имеет сложную конфигурацию.

Осадочные породы, покрывающие рудную залежь представлены породами девонской, юрской, меловой и четвертичной систем. Мощность осадочных отложений колеблется от 30 до 190м. Породы вскрыши представлены глинами, суглинками, песками.

2.  Границы карьерного поля, подсчет запасов полезного ископаемого, объем вскрыши в контурах карьера

Под оконтуриванием карьерного поля понимается процесс установления на плане и геологических профилях объемного контура карьера при конечном положении бортов. Для принципиального решения задачи о границах карьерного поля пользуются технико-экономическим противопоставлением открытого и подземного способов разработки.

Согласно задания глубина карьера 130 м, ширина по дну 60м, углы откосов нерабочего и рабочего бортов 40^о и 20^о,  ширина залежи 1.5км при длине 0,5км, длина нижнего горизонта 400м, мощность пород вскрыши 40м, годовая производительность по руде 7млн., коэффициент вскрыши 0,35 м³/т.

Найдем ширину и длину карьера согласно заданным параметрам.

Принимая граничный коэффициент вскрыши идентичный Лебединскому месторождению (Справочник по горнорудному делу т.17) К_гр = 4-4,5 м³/м³, рассчитаем предельную глубину карьера по формуле проф. Б.П. Богомолова

            К_гр х М – D                  4 x 1500 - 500

Н =                                =                                   =  1880 м

            ctgβ + ctgα                    ctg 30 + ctg 40

где К_гр = 4 м³/м³ – граничный коэффициент вскрыши;

М = 1500 – горизонтальная мощность залежи;

D = 500 м – минимальная глубина дна карьера;

β=40⁰ – рабочий угол борта;

α= 30⁰ – нерабочий угол борта.

Предельная глубина карьера принимается по мощности полезного ископаемого и составляет H =  800м.

Положение карьера в плане по отношению к залежи полезного ископаемого, исходя из условия ширины нижнего горизонта 500м, определяем по минимальному коэффициенту вскрыши, отстраивая перемещение профиля карьера через 100м от одного края п.и. ко второму (черт. 1). Минимальный коэффициент вскрыши при варианте 4 составляет k_в = 0,344м³/м³.